Нефть

 

 

 

 

Реферат по химии  на тему:

 

 

 

 

«Нефть»

 

 

 

 

                                Выполнила: Конышева Е. Д.

Проверила: Черных Лариса Николаевна

 

 

 

 

Москва

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Общая характеристика нефти и нефтепродуктов…………………………….5

1.1.Происхождение  нефти………………………………………………………..5

1.2.Физические свойства нефти и нахождение её в природе…………………..9

1.3. Состав нефти………………………………………………………………...10

1.4. Нефтепродукты  и их применение………………………………………….11

1.5. Промышленная  переработка нефти………………………………………13

1.6.Перегонка  нефти…………………………………………………………….14

1.7.Крекинг нефти………………………………………………………………16

Заключение…………………………………………………………………….…21

Список используемой литературы……………………………………………...22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Нефть – это один из самых главных природных источников углеводородов. С ней человек познакомился давно. Сведения о нефти дошли с Ближнего Востока. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что в долине реки Евфрат нефть добывали и перерабатывали восемь тысячелетий назад. Битумом покрывали дно бассейнов, применяли его для предохранения от гниения деревянных балок. Асфальтом бальзамировали мумии. Нефть применялась в медицине для заживления ран, язв и лечения глазных болезней. С прорывом нефтяных фонтанов связывают гибель Содома и Гоморры.

Существует легенда о том, что во время установления палатки Александра Македонского на берегу Аму-Дарьи был обнаружен источник нефти. Это было великое предзнаменование, которое положило конец колебаниям полководца, и армия направилась на покорение Индии. В истории известен греческий огонь – это смесь нефти и селитры. Она использовалась для огнеметов.

В России нефть стали добывать и использовать в ХVIII в. Первый завод по ее переработке был построен в 1745 г. на реке Ухте. Главным продуктом являлся керосин.

Открытым остается вопрос о происхождении нефти. Существуют две гипотезы.

Первая гипотеза – органическая (происхождение нефти из растительных и животных остатков). Процесс их превращения в нефть протекает на глубине 2,5–6 км при температуре 160 °С без доступа воздуха под высоким давлением.

Вторая гипотеза – неорганическая. Приверженцем этой гипотезы был Д.И.Менделеев. Он считал, что в недрах земли под действием температуры из углерода и водорода образуются нефтяные углеводороды, которые накапливаются в подземных ловушках.

Нефть – это смесь различных углеводородов. Состав нефти зависит от месторождения: бакинская нефть богата циклопарафинами, ферганская – предельными углеводородами, пермская – ароматическими углеводородами. Нефть – ценное химическое сырье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Общая характеристика нефти и нефтепродуктов

Важнейшим источником получения различных углеводородов  в промышленности является нефть.

1.1.Происхождение нефти

 Вопросы об исходном  веществе, из которого образовалась  нефть, о процессах нефтеобразования и формирования нефти в концентрированную залежь, а отдельных залежей в месторождения до сего времени ещё не являются окончательно решёнными. Существует ряд мнений как об исходных для нефти веществах, так и о причинах и процессах, обусловливающих её образование. В последние годы благодаря трудам главным образом советских геологов, химиков, биологов, физиков и исследователей других специальностей  удалось выяснить основные закономерности в процессах нефтеобразования. В настоящее время установили, что нефть органического происхождения, т.е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ.

 Ранее выдвигались  и другие теории образования  нефти.

 В конце XIX в., когда в астрономии и физике получило развитие применение спектральных методов исследования и в спектрах различных космических тел были обнаружены не только углерод и водород, но и углеводороды, русский геолог Н. А. Соколов выдвинул космическую гипотезу образования нефти. Он предполагал, что когда земля была в огненно-жидком состоянии, то углеводороды из газовой оболочки проникли в массу земного шара, а впоследствии при остывании выделились на его поверхности. Эта гипотеза не объясняет ни географического, ни геологического распределения нефтяных месторождений…

 В конце XIX в. Д. И. Менделеевым, обратившим внимание на приуроченность известных тогда месторождений нефти к краевым частям гор, была выдвинута теория неорганического происхождения нефти. Предполагалось, что углеводороды, образующиеся при действии воды на раскалённые карбиды металлов, проходили по  трещинам из глубоких слоёв в зону осадочной оболочки земного шара, где путём их конденсации и гидрогенизации образовались нефтяные месторождения.

 Эта теория образования  нефти не получила признания среди геологов и химиков. Трудно представить себе образование нефти путём действия на карбиды металлов воды океанов, просочившейся в глубину земли по  трещинам земной коры, так как эти трещины не могут идти так глубоко.

 Кроме того, наличие  в земной коре больших залежей карбидов железа, до которых может проникнуть вода океанов, очень сомнительно.

 Количество металлического  железа (а не его окислов), которое  может попасть из очень глубоких  зон на поверхность твёрдой  коры, ничтожно. Окислы железа содержать  карбиды металлов не могут. Вероятность же наличия карбидов металлов в самом металлическом железе также крайне незначительна.

 Все приведённые  выше соображения говорят о  том, что в наружной оболочке  космического типа при наличии  окислительной обстановки не  приходится ожидать образования и сохранения карбидов железа и других металлов в сколько-нибудь значительных количествах…

 М. В. Ломоносов  первый указал на связь между  горючими полезными ископаемыми  - углём и нефтью и выдвинул  впервые в мире в середине XVIII в. гипотезу о происхождении нефти из растительных остатков.

 Академик В. И.  Вернадский обратил внимание  на наличие в нефти азотистых  соединений, встречающихся в органическом  мире.

 Предшественники академика  И. М. Губкина, русские геологи  Андрусов и Михайловский также считали, что на Кавказе нефть образовалась из органического материала. По  мнению И. М. Губкина, родина нефти находится в области древних мелководных морей, лагун и заливов. Он считал, что уголь и нефть – члены одного и того же генетического ряда горючих ископаемых.

 Уголь образуется  в болотах и пресноводных водоёмах, как правило, из высших растений. Нефть получается главным образом  из низших растений и животных, но в других условиях.

 Нефть постепенно  образовывалась в толще различных  по  возрасту осадочных пород, начиная от наиболее древних осадочных пород – кембрийских, возникших 600 млн. лет назад, до сравнительно молодых – третичных слоёв, сложившихся 50 млн. лет назад.

 Накопление органического  материала для будущего образования  нефти происходило в прибрежной полосе, в зоне борьбы между сушей и морем.

 По  вопросу об  исходном материале существовали  разные мнения. Некоторые учёные  полагали, что нефть возникла  из жиров погибших животных (рыбы, планктон и др.), другие считали,  что главную роль играли белки, третьи придавали большое значение углеводам. Теперь доказано, что нефть может образоваться из жиров, белков и углеводов, т.е. из всей суммы органических веществ.

 И. М. Губкин дал  критический анализ проблемы  происхождения нефти и разделил  органические теории на три группы: теории, где преобладающая роль в образовании нефти отводится погибшим животным; теории, где преобладающая роль отводится погибшим растениям, и, наконец, теории смешанного животно-растительного происхождения нефти.

 Последняя теория, детально разработанная И. М. Губкиным, носит название сапропелитовой от слова “сапропель” – глинистый ил – и является господствующей. В природе широко распространены различные виды сапропелитов.

Различие в исходном органическом веществе является одной из причин существующего разнообразия нефтей. Другими причинами являются различие температурных условий вмещающих пород, присутствие катализаторов и др., а также последующие преобразования пород, в которых заключена нефть.

 В СССР были проведены  исследования, в результате которых удалось установить роль микроорганизмов в образовании нефти. Т. Л. Гинзбург-Карагичева, открывшая присутствие в нефти разнообразнейших микроорганизмов, привела в своих исследованиях много новых интересных сведений.

 Она установила, что в нефти, ранее считавшихся ядом для бактерий, на больших глубинах идёт кипучая жизнь, не прекращавшаяся миллионы лет подряд.

 Целый ряд бактерий  живёт в нефти, и питается  ею, меняя, таким образом, химический  состав нефти. Академик И. М.  Губкин в своей теории нефтеобразования придавал этому открытию большое значение. Гинзбург-Карагичевой установлено, что бактерии нефтяных пластов превращают различные органические продукты в битуминозные.

 Под действием ряда  бактерий происходит разложение  органических веществ и выделяется водород, необходимый для превращения органического материала в нефть.

 Академиком Н. Д.  Зелинским, профессором В. А.  Соколовым и рядом других исследователей  большое значение в процессе  нефтеобразования придавалось радиоактивным  элементам. Действительно, доказано, что органические вещества под действием альфа-лучей распадаются быстрее и при этом образуются метан и ряд нефтяных углеводородов.

 Академик Н. Д.  Зелинский и его ученики установили, что большую роль в процессе  нефтеобразования играют катализаторы.

 В более поздних  работах академик Зелинский доказал,  что входящие в состав животных  и растительных остатков пальмитовая,  стеариновая и другие кислоты  при воздействии хлористого алюминия  в условиях сравнительно невысоких  температур (150-400^о) образуют продукты, по  химическому составу, физическим свойствам и внешнему виду похожие на нефть. Профессор А. В. Фрост установил, что вместо хлористого алюминия – катализатора, отсутствующего в природе, - его роль в процессе нефтеобразования играют обыкновенные глины, глинистые известняки и другие породы, содержащие глинистые минералы.

 

1.2.Физические свойства нефти и нахождение её в природе

Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом. Она немного легче воды и в воде не растворяется.

Рисунок 1. Геологический  разрез нефтеносной местности.

Нефть залегает в земле, заполняя пустоты между  частицами различных горных пород (рис. 1). Для добывания её бурят скважины (рис. 2). Если нефть богата газами, она под давлением их сама поднимается на поверхность, если же давление газов для этого недостаточно, в нефтяном пласту создают искусственное давление путём нагнетания туда газа, воздуха или воды (рис. 3).

В царской России нефть добывалась почти исключительно  на Кавказе (Баку,Грозный). За годы советской власти разведано и введено в эксплуатацию много новых месторождений. Между Волгой и Уралом открыто «Второе Баку» — громадный нефтеносный район, значительно превосходящий по площади бакинское месторождение.   Богаты    нефтью   также   месторождения:    Эмбенское, Дагестанское, Западноукраинское,  Сахалинское, Ухтинское и др. За   годы советской власти  произошёл   грандиозный рост добычи    нефти   в   стране.

Рисунок 2 .Наклонное  бурение скважин позволяет добывать нефть из-под водоёмов и капитальных сооружений.

    

1.3. Состав нефти

 Если нефть  нагревать в приборе, изображённом  на рисунке 4, то можно заметить, что она кипит и перегоняется не при постоянной температуре, что характерно для чистых веществ, а в широком интервале температур. Это значит, что нефть представляет собой не индивидуальное вещество, а смесь веществ. При нагревании нефти сначала перегоняются вещества с меньшим молекулярным весом, обладающие более низкой температурой кипения, затем температура смеси постепенно повышается, и начинают перегоняться вещества с большим молекулярным весом, имеющие более высокую температуру кипения, и т. д.

         Рисунок 3. Нефть поднимается под давлением в пласт.        

В состав нефти  входят главным образом углеводороды. Основную массу её составляют жидкие углеводороды, в них растворены газообразные и твёрдые углеводороды.

Рисунок 4. Перегонка   нефти в лаборатории.

Состав нефти  различных месторождений неодинаков. Грозненская и

Западно-украинская нефть состоят главным образом из предельных углеводородов. Бакинская нефть состоит преимущественно из циклических углеводородов — цикланов. Цикланы — это углеводороды, отличающиеся по своему строению от предельных тем, что содержат замкнутые цепи (циклы) углеродных атомов,